制作單面電路板的點滴收獲

周劼 桂林理工大學

1 覆銅板和單雙面板簡介

覆銅板是由木漿紙或玻纖布等作增強材料,浸以樹脂，單面或雙面覆以銅箔，經熱壓而成的一種板。它看起來就像一塊塑料板的一面或者雙面附上了銅層。銅箔的厚度通常有18μm、35μm、55μm和70μm四種（國內采用的銅箔厚度一般為35-50μm），其中70%的電路板使用的銅箔厚度為35um。

覆銅板經過一系列加工步驟，可以被制作成一塊上面有導電線路的板子，隨后可以焊上各種需要元件。線路和其上安裝元件的功能不一樣，板子的功能也就不同。

對于制作完成的板子，線路和元件在同一面上的稱作單面電路板，簡稱單面板。這種情況只用到了板子的一面，當板子足夠大的時候，這樣的布局十分方便。制作完成的板子如果用到了板子的兩面，稱為雙面電路板，簡稱雙面板。它不浪費材料，而且可以把經常要直接用到的元件，如插座等放在同一面，另一面不用動。

在這篇文章中，我們談論使用單面覆銅板制作單面板的經驗和注意的地方，制作雙面板只是大同小異，爭取讓以后大家的制作不要因犯錯而事倍功半。

2 單面板制作流程

2.1 畫原理圖

使用Altium Designer軟件，畫出所需電路的原理圖。

原理圖里的元件分為三種情況，第一種是元件可以從軟件自帶的庫里找到而且所需封裝正確，第二種是封裝不正確，第三種是軟件自帶的庫里沒有這樣的元件。第一種情況沒有問題，第二種情況的封裝可以從網上下載，如果麻煩也可以自己畫，然后把封裝添加到元件。第三種情況比第二種多個步驟，就是元件要自己畫。

畫元件：自己畫元件不難，但是畫引腳時要注意引腳是朝外的，也就是電氣點在外面，不要放反。

畫封裝：畫封裝時先要自己建個封裝庫，畫的一個個封裝都在這個封裝庫里。畫好后雙擊原理圖要改封裝的元件，點擊Add旁邊的下拉箭頭中的footprint把畫好的封裝加入元件。

封裝的外形在Top Overlay層畫，焊盤在Multi-Layer層畫。

如要測量焊盤間的距離可以按control+M，之后點第一個焊盤和第二個焊盤，就會顯示距離。如要確定線的長度，直接雙擊線，查看起點和終點坐標即可。

改焊盤的大小。焊盤的初始大小最好適中或者大一點，要看PCB圖里焊點和線的擁擠情況再作修改。焊盤太小，打孔時容易把焊盤打掉，焊盤太小或沒有會很難焊接。

2.2 導成PCB圖

2.2.1 導入元件

做好原理圖后就創建PCB文件，并將它放到原理圖的工程下。然后點擊工程里的Compile進行第一步編譯，接著在PCB文件窗口下點擊設計里的第二個選項“Import...”導入原理圖，此時點擊生效更改進行第二步編譯，會有紅叉號顯示原理圖中錯誤的地方，如下圖。我們要回去修改原理圖，再次導入查看是否正確。

2.2.2 畫PCB圖

導入成功之后要畫兩個框，一個是確定板子的大小，在Mechanical1層，即機械層畫，接著在它里面畫第二個框用來標志元件擺放的邊界，在Keep-Out Layer層，即絲印層畫，兩個框之內要放元件并且要布線。此時要把PCB圖保存下來，可以存入U盤，因為接下來要把元件之間連線。

對于線路較簡單的圖可以采用自動布線，而自動布線可能會卡死。對于復雜的圖來說，由于此時自動布線會不美觀，因此需要耗費幾個小時手動布線。

線寬要設置寬些，一毫米或以上，1.7毫米就很寬了。這樣做是以免腐蝕時把黑墨下的銅線給腐蝕掉一些后，銅線不導通。這點十分重要，沒注意可能會要重做。

2.2.3 導出PCB圖

由于下一步要制板，因此在這一步中務必要決定好如何導出。

找到左邊工程里的PCB，右擊，點擊頁面設計。

縮放一般調為1，決定導出PCB圖的大小。

顏色設置一定要是單色，即黑色，如果設置成灰色，在腐蝕完后銅線是一個個點接成的，很可能不導通。

接著點擊下方高級，設置需要導出的部分。

正常情況下要設置鏡像，但如果元件里有類似芯片，壓力繼電器這樣有兩排甚至更多引腳的元件，就不要設置鏡像，否則芯片會是反的。這點十分重要，沒注意會要重做。

3 打印PCB圖

去打印店，把PCB圖打印到熱轉印紙上光滑的一面。

小心，不要抹掉打出來的油墨。

4 熱轉印

利用熨斗，用熨羊毛的180度，把PCB圖熨到覆銅板打磨過的銅箔上，只要有地方有些許沒印好，就都用油性筆描好。用萬用表電阻檔測試每條銅線是否有斷的地方。若用熱轉印機可一次成型，而且不會有沒印好的地方。

用熨斗時要經常來回邊壓邊熨，大約三分鐘，線粗就加時間，否則線無法都熨到銅箔上去。

5 打孔

要位于焊盤的正中心打孔，位置有偏差會導致元件插不進去。

孔多時不要漏打。

6 腐蝕

可選擇經常搖動腐蝕液，幾塊板子一起時要兼顧下面板子的腐蝕進度，搖動時不要讓上面板子的邊角刮掉下面板子的銅線。

不要時間過長，導致腐蝕液從黑墨下進入，把銅線的邊沿給腐蝕掉，甚至掉墨直接腐蝕銅線。

腐蝕劑要多放，水溫一定要高，速度才快。

7 擦去油墨

線路簡單，油墨較少，就用餐巾紙沾足天那水，一次性擦掉，不讓板子因為油墨四處擴散而變臟。更好的，線路較復雜時也能用的方法，是用細砂紙在自來水下擦去油墨。

8 安裝元件

在沒有導線的那面安裝，形成單面板。注意引腳的正負極，或者例如滑動變阻器的輸入輸出和控制端。

9 焊接

把焊筆的筆尖放在引腳和線路的交接處。把焊錫在筆尖融化，向上一提，形成漂亮的焊點。焊完后剪去過長的引腳。要多練習手法。

注意燙傷。

焊錫要包住引腳，不要虛焊。引腳十分接近的地方，為了避免短路，允許虛焊。

10 調試

調試要愛護板子，主要檢查焊接是否成功，是否將引腳和焊盤接上，是否有引腳十分接近的地方被焊短路，元器件是否損壞。